Was passiert mit Zuckern im Darm?

In nahezu allem was wir essen, ist in irgendeiner Form Zucker enthalten. Häufig liegt er zunächst als Mehrfachzucker vor. Als sogenannte Oligo- (gr. oligos – wenig) oder Polysaccharide (gr. poly – viel, lat. saccharum – Zucker). Dabei handelt es sich um längere Ketten von miteinander verknüpften Einfachzuckern, auch Monosacchariden. Bekannte Monosaccharide sind unter anderem Glucose (Traubenzucker), Mannose, Galactose  und natürlich die Fructose. Um für den Körper verwertbar zu werden, müssen langkettige Zucker in diese einfachen Bestandteile aufgespalten werden.

Dies geschieht im Dünndarm mit Hilfe von Enzymen. Unter Enzymen versteht man katalytisch wirksame Proteine, die wichtige Stoffwechselvorgänge im Körper steuern und beschleunigen.

Sind die Zucker aufgespalten und liegen in ihrer einfachen Form vor, müssen sie noch aus dem Darm in die Blutbahn gelangen, um dem Körper zur Energiegewinnung zur Verfügung zu stehen. Diese Aufgabe übernehmen Transportproteine in den Zellen der Dünndarmwand.

Die Fructoseaufnahme aus dem Darm

Für den Einfachzucker Glucose gibt es einige verschiedene Transporter, die in unterschiedlichen Bereichen des Darms, bzw. auch in Niere, Leber und Muskelgewebe sitzen. Der Transport der Fructose aus dem Darmraum kann nach derzeitigem Wissensstand jedoch nur von zwei verschiedenen Transportern geleistet werden: nämlich von den sogenannten Glucose-Transport-Proteinen 5 und 2, kurz GLUT5 und GLUT2.

GLUT2 Transporter können neben Fructose auch die Einfachzucker Glucose, Galactose und Mannose transportieren. GLUT5 hingegen gilt als Haupttransportsystem für Fructose und transportiert lediglich diese. Ist der Transporter defekt, in nicht ausreichender Zahl vorhanden oder wird blockiert (beispielsweise durch Sorbit), kann eine Aufnahme von Fructose nicht mehr oder nur unzureichend stattfinden. Fructose verbleibt im Darm und verursacht dort Probleme. Bei einem solchen funktionellen Defekt spricht man im Allgemeinen von intestinaler Fruktoseintoleranz oder auch Fructosemalabsorption.

Abbildung 1: Schematische Darstellung der Zuckeraufnahme im Darm

Was passiert nach der Aufnahme?

Funktionieren die GLUT5 Transporter einwandfrei, wird die Fructose in die Blutbahn aufgenommen. Dort soll sie über die Glykolyse Energie für den Körper bereitstellen. Bei der Glykolyse handelt es sich um einen zentralen Vorgang im Energiestoffwechsel. Sie ist der wichtigste Prozess im Abbau von Kohlenhydraten. Die Glykolyse besteht aus insgesamt zehn Schritten. Wichtig ist der erste Schritt, die Umwandlung von Fructose in Fructose-1-Phosphat.

Im funktionierenden Stoffwechsel wird das Zwischenprodukt Fructose-1-Phosphat anschließend weiter aufgespalten. Dies geschieht mit Hilfe des Enzyms Aldolase B. Infolge einer Genveränderung, die zumeist erblich bedingt ist, kann das Enzym Aldolase B defekt sein. Fructose-1-Phosphat wird dann nicht weiter aufgespalten und verbleibt im Körper, wo es sich anhäuft und eine toxische Wirkung entwickelt. In diesem Fall spricht man von einer hereditären Fructoseintoleranz, die streng von der intestinalen abzugrenzen ist.

Was kann die Fructoseaufnahme beeinflussen?

Für Menschen mit einer intestinalen Fructoseintoleranz ist es interessant und wichtig zu wissen, dass der Transport der Fructose in die Blutbahn durch die Aufnahme von anderen Stoffen beeinflusst werden kann. Insbesondere Glucose und Sorbit scheinen einen größeren Einfluss zu haben.

Die Bildung der GLUT Transporter unterliegt Schwankungen, die abhängig von der Tageszeit, dem Lebensalter und vor allem der Zuckerkonzentration im Speisebrei sein können. Der Körper reagiert auf die Nahrungszusammensetzung und startet die entsprechenden Mechanismen zur Aufnahme der enthaltenen Stoffe. Eine höhere Glucosekonzentration im Darm hat daher höchstwahrscheinlich einen positiven Einfluss auf die Bildung von weiteren GLUT5 Transportern. Dasselbe gilt auch für Fructose, weshalb es bei einer Malabsorption geraten ist, nicht völlig fructosefrei zu essen. Durch das völlige Fehlen von Fructose im Speisebrei kann es zu einem Abbau von Transportern kommen und die Intoleranz dadurch verstärkt werden.

Die Transporter sind zudem nicht fest in der Zellwand verankert, sondern können ihre Position verändern. Dies geschieht zum Beispiel bei einer hohen Glucosekonzentration im Darm. GLUT2 Transporter wandern von der zur Blutbahn gerichteten Zellseite auf die zum Darm gerichtete Seite um verstärkt Zucker aus dem Darm zu entfernen. Da sie auch Fructose transportieren, entlasten sie dort die GLUT5 Proteine. Mehr Fructose kann aus dem Darm aufgenommen werden.

Blockade der Transporter durch Zuckeralkohole

Sorbit sowie andere Zuckeralkohole (Mannit, Maltit oder Xyltit) stehen dagegen im Verdacht die GLUT5 Transporter zu blockieren und die Fructoseaufnahme zu hemmen. Auch wenn diese Wechselwirkung noch nicht abschließend untersucht wurde, ist es doch sicher, dass Sorbit einen ungünstigen Einfluss hat und bei einer Fructosemalabsorption möglichst gemieden werden sollte.

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4 Kommentare

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